Wain melalui mata seorang ahli kimia

Wain melalui mata seorang ahli kimia

Ilya Leenson
"Kimia dan Kehidupan" №7, 2017

Vina bibunt homines, fon animalia cetera.
Hanya orang minum arak, haiwan lain minum air bersih (lat)

Jika tindak balas kimia yang mula-mula digunakan manusia terbakar, maka tindak balas kedua adalah penapaian. Di Mesopotamia, kaedah untuk menghasilkan pelbagai minuman menggunakan penapaian telah dibangunkan pada separuh pertama milenium ketiga SM. er Pelbagai jenis makanan yang mengandungi gula boleh ditapai: madu, molase, anggur dan jus buah-buahan lain. Dalam zaman dahulu, mereka mendapati bahawa cecair yang diperoleh dengan memerah jus dari anggur adalah yang paling dapat ditapai, anggur mesti. Kulat ragi yang menyebabkan penapaian alkohol juga hidup di alam liar (lihat Kimia dan Kehidupan, No. 12, 2016), ke dalam minuman manis yang dibuat oleh manusia berasal dari udara, jadi etil alkohol dalam bentuk penyelesaian yang dicairkan telah diketahui oleh orang sejak zaman purba. Walaupun, tentu saja, walaupun manusia tidak lagi berharap untuk bantuan yis liar dalam penyediaan bir dan mash dan belajar bagaimana menggunakan minyak wangi.

Sejak itu, orang telah mencipta pelbagai jenis minuman beralkohol. Di jabatan wain kedai besar di luar negara di mata penuh dengan pelbagai botol,bermula dengan wain murah murah dua atau tiga dolar per botol dan berakhir dengan wain berjenama vintaj, menakutkan untuk memanggil harga mereka. Dan terdapat juga lelongan, di mana mereka menjual botol yang dipenuhi dengan lilin dengan lilin selama berabad-abad, untuk kekayaan. Apa yang membuat semua wain ini berbeza?

Untuk seorang penyair, wain adalah hadiah dari tuhan-tuhan, dan untuk ahli kimia, ia adalah penyelesaian berair alkohol etil, gula, dan beberapa kekotoran, kadang-kadang mengandungi seratus peratus. Tetapi ia adalah kekotoran yang memberi anggur rasa dan aroma yang sangat halus; dalam hal ini, wain mahal boleh dibandingkan dengan minyak wangi Perancis, dan wain murah – dengan cologne "Triple". Wain yang baik mengandungi pelbagai sebatian. Dalam volume 24 Ensiklopedia Amerika Teknik Kimia Kirk-Othmer, yang diterbitkan pada tahun 1978, dinyatakan bahawa wain mengandungi lebih daripada 200 komponen; sekarang mereka tahu dua kali lebih banyak. Antaranya ialah alkohol dan gula, aldehid dan keton, asid dan ester mereka, garam mineral, vitamin, polifenol dan terpenes, aromatik dan pewarna. Lebih-lebih lagi, semua bahan ini dipilih secara alamiah dalam bahagian tertentu, dan setiap wain dicirikan oleh komposisinya yang unik, seperti setiap alat muzik – timbre dan kekayaannya. Ahli kimia Amerika, ahli-ahli ilmu (dari bahasa Yunani KunoΟίνος – wain) Profesor Maynard Andrew Amerigin dari University of California di Davis memanggil wain sebagai "simfoni kimia."

Sekali dengan bantuan Louis Pasteur (1822-1895), wain memberikan sumbangan penting kepada fizik. Di dinding tong anggur, bentuk mekar pepejal dari masa ke masa, yang dipanggil tartar. Ini adalah garam kalium berasid asam tartaric (tartaric), salah satu daripada produk penapaian jus anggur. Apabila penyelesaian berair dipanaskan, asid anggur yang dipanggil terbentuk. Asid tartarik semulajadi mempunyai aktiviti optik – memutarkan satah cahaya terpolarisasi ke kanan, dan asid anggur optik tidak aktif. Pasteur, memeriksa di bawah mikroskop kristal garam natrium amonium asid anggur, menyatakan bahawa bentuk kristal boleh dibahagikan kepada dua jenis. Dia memisahkan kristal dari jenis yang sama dari yang lain dan menunjukkan bahawa dua bahan yang berbeza dapat diperoleh dari mereka – asid tartaric dextrorotatory dan levogirat yang tidak diketahui sebelumnya, iaitu asid anggur adalah campuran mereka. Ia adalah satu penemuan yang luar biasa: pengesanan enantiomer (dari bahasa Yunani. Ἐνάντιος – sebaliknya) daripada sebatian organik optik aktif.

Fizik tidak kekal dalam hutang – pemenang Hadiah Nobel Willard Libby (1908-1980) membangunkan kaedah untuk menentukan umur wain (sekiranya tidak lebih daripada beberapa dekad). Anggur menyerap tritium dari perairan tanah, dan selepas penuaian, kandungan tritium dalam jus anggur mula menurun pada kadar yang diketahui: sekitar dua kali setiap 12 tahun. Dengan aktiviti sisa dan ditentukan oleh umur.

Monumen ke Ovid di Constance

Pada musim gugur tahun kesembilan, Kaisar Augustus memerintahkan menghantar salah seorang penyair Rom yang paling berbakat, Publius Ovidius Nazon, ke negara liar Geth dan Sarmatians, di tepi Laut Hitam (sekarang di tempat ini bandar Romania Constance). Bagi orang Rom, ini adalah hukuman yang berat, Ovid mengadu bahawa "wain berkeras pada musim sejuk, dan orang tidak meminumnya, tetapi memakannya." Oleh kerana wain yang diperkuat tidak dibuat maka fakta ini membolehkan kita untuk menentukan berapa musim sejuk yang telah ditanggung penyair. Pengalaman dengan cabernet kering menunjukkan bahawa pada -6.5 ° C satu "bubur" tebal bentuk pertama, yang secara beransur-ansur mengeras dengan penurunan suhu lebih lanjut kepada -9.5 ° C. Dalam Constanta moden, suhu pada Januari benar-benar jatuh ke -10 ° C,jadi iklim di pantai Laut Hitam Romania telah berubah sedikit sejak itu.

Pada dasarnya, semua wain anggur dihasilkan dengan cara yang sama. Dalam anggur mesti 18-25% daripada gula, di mana 95% adalah glukosa dan fruktosa, selebihnya adalah sukrosa, maltosa, melobiosis, raffinose, dan lain-lain. Terdapat dalam wort dan bahan-bahan lain – sedozen asid organik, dua dozen asid amino, antosianin dan pigmen lain, tanin, aromatik, vitamin, enzim, garam mineral. Semasa penapaian wort, gula ditukar kepada etanol dan karbon dioksida, dan dalam penyelesaiannya muncul jisim komponen baru, di antaranya peranan penting dimainkan oleh sebatian berbau – asetaldehid, ester, lakton. Jika kita mengandaikan bahawa semua gula dalam wort ini diwakili oleh glukosa dan ia ditapai sepenuhnya, maka kekuatan wain dengan kandungan gula yang ditentukan akan menjadi 10-14.5%. Untuk mendapatkan anggur pencuci mulut yang lebih kuat, mereka menambah etanol suling daripada wain. Dengan bantuan bahan tambahan alkohol, anda boleh menghentikan penapaian, ketika masih terdapat banyak gula dalam produk. Jadi dapatkan anggur yang manis dan separa manis.

Apabila kepekatan etanol meningkat kepada kira-kira 12-13%, yis mati dan penapaian alkohol berhenti (walaupun strain yis diketahui juga bertahan dengan kandungan alkohol yang lebih tinggi).Penyulingan wain adalah perlu untuk mendapatkan lebih banyak penyelesaian alkohol. Penyelesaian alkohol sedemikian telah belajar untuk melakukan alkemis di Itali pada abad XII (nampaknya, ini adalah prosedur terdokumentasi yang pertama). Mereka memanaskan wain ke dalam mendidih dan memeluwap wap yang berkembang, dan kondensat yang dikumpul diberi nama Latin. spiritus viniiaitu, "semangat anggur." Dan sekarang, dengan penyulingan, minuman alkohol yang lebih kuat diperolehi – wiski, brendi, gin, rum, brendi. Etil alkohol digunakan untuk memperbaiki wain anggur.

Untuk masa yang lama mereka tidak tahu apa yang sebenarnya mengubah gula menjadi alkohol. Pada tahun 1802, ahli kimia Perancis Louis Jacques Tenard (1777-1857) mula-mula menarik perhatian peranan aktif yis semasa penapaian. Perdebatan tentang inti penapaian antara ahli kimia Jerman terkenal Justus Liebig (1803-1873) dan saintis Perancis yang sama terkenal Louis Pasteur tidak berhenti lama. Liebig percaya bahawa ini adalah proses kimia semata-mata, sedangkan Pasteur berhujah bahawa hanya sel-sel yis (hidup) dapat menyebabkan penapaian. Pada tahun 1897, ahli biokimia Jerman, Edward Buchner (1860-1917) dan kakaknya, bakteria bakteria Hans Buchner (1850-1902), menyapu ragi untuk menghasilkan persiapan biokimia, dan mengekalkan ekstrak untuk jangka masa yang panjang.Bayangkan mengejutkan mereka apabila ternyata sel-sel yis yang dimusnahkan menapai gula tidak lebih buruk daripada ragi hidup. Jadi para saintis menemui penapaian tanpa sel dan membuktikan sifat semulajadi kimia proses ini. Ternyata ragi mengandungi bahan protein khas yang memangkinkan pelbagai proses kimia; mereka dipanggil enzim. Untuk penemuan ini, Edward Bouchner dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1907, lima tahun selepas kematian adiknya.

Tetapi walaupun tiada ragi ditambah kepada keharusan, wain akan tetap berfungsi. Kupas anggur berkembang dengan filem waxy semulajadi – kira-kira sama seperti pada epal. Zarah acuan dan yis liar yang didepositkannya oleh angin atau serangga disimpan di dalam filem ini. Terdapat sehingga 10 juta sel yis setiap beri, hanya kira-kira 1% daripada mereka tergolong dalam pelbagai jenis yis wain, tetapi di bawah keadaan yang menggalakkan yis itu banyaknya berlipat ganda. Jenis ragi mempunyai kesan yang ketara terhadap kualiti wain, selama berabad-abad, keharmonian semulajadi telah ditubuhkan di kebun-kebun anggur lama antara anggur dan ragi, jadi tidak menghairankan bahawa anggur yang berkualiti tinggi dihasilkan di tempat-tempat tersebut.

Apa yang bergantung pada, sama ada ia akan berubah dari jus anggur yang ditekan – wort adalah wain kering yang sederhana atau minuman indah ketenaran di seluruh dunia? Pertama sekali – dari pelbagai anggur, tempat pertumbuhan dan keadaan cuaca. Untuk membuat ragi berasa baik, mereka tidak hanya memerlukan gula dan air, tetapi juga banyak bahan lain yang terdapat dalam jus anggur. Ini mudah dilihat dengan menambah yis hanya untuk air manis – tiada apa-apa tetapi penyelesaian alkohol lemah yang tidak menyenangkan akan berfungsi.

Kualiti wain bergantung pada fros musim semi, pada kelembapan udara, pada jumlah hari cerah di musim panas, dan bahkan di mana cerun – utara atau selatan – pokok anggur telah berkembang. Oleh itu, ketika menilai anggur sangat penting yang dilekatkan pada panen. Jika pada musim luruh, pada masa yang paling penting untuk masak buah-buahan, hujan atau hanya mendung, anggur akan menjadi masam. Wain yang diperolehinya juga akan masam, manakala kepekatan asid boleh mencapai 13 g / l. Dalam wain yang baik, ia tidak boleh melebihi 6 g / l. Untuk mengurangkan keasidan, kapur ditambah kepada wain, yang meneutralkan beberapa asid (endapan garam kalsium ditapis).Keadaan yang paling sesuai untuk anggur digabungkan dengan baik di kawasan Bordeaux di Perancis, di Sepanyol Utara, di Tengah dan Utara Itali, dan California Utara. Tetapi di Jerman, Switzerland, Austria dan juga di Burgundy (Perancis) dalam beberapa tahun, anggur mengumpul cukup gula, dan kemudian perlu menambahnya kepada wort, yang menjejaskan kualiti wain.

Selepas menuai anggur, ia perlu menyampaikannya kepada anggur secepat mungkin supaya ia tidak kehilangan kelembapan dan merosot. Sekiranya anda ingin membuat wain putih, hanya jus yang ditekan dihantar untuk ditapai. Dalam pembuatan wain merah dalam tangki penapaian meletakkan segala sesuatu yang keluar dari peralatan tekanan: jus, dan daging, dan kulit, dan tulang (yang selama berputar harus tetap utuh). Pigmen yang terkandung dalam kulit memberi wain merah warna, dan tanin dari lubang dan kulit memberikan rasa tart dan rasa astringen. Terdapat juga wain meningkat. Pematangan mereka bermula, seperti dalam wain merah, tetapi selepas kira-kira satu hari jus ditapis, dan ia terus ditapai dengan sendirinya.

Seperti yang telah disebutkan, pembuat wain moden tidak bergantung pada ragi yis semulajadi, didarabkan pada kulit buah anggur,mereka digantikan oleh budaya tulen yang ditanam – sama seperti pembuatan produk asid laktik dalam tenusu, mereka tidak menggunakan permulaan rawak. Untuk menekan aktiviti penting ragi liar, wort pertama kali dirawat dengan sulfur dioksida atau sulphite, dan hanya kemudian budaya tulen ditambah. Sulfur dioksida mencerahkan wain dan melambatkan proses pengoksidaan yang tidak diingini.

Satu lagi inovasi adalah kawalan yang berhati-hati terhadap suhu dalam tangki penapaian, yang tidak boleh melebihi 29.5 ° C untuk wain meja merah dan 15.5 ° C untuk wain putih. Penapaian perlahan pada suhu rendah meningkatkan kandungan ester dan sebatian berbau lain dalam wain, dan juga meningkatkan hasil alkohol. Jika gula ditambah kepada wain kering dan tertakluk kepada penapaian semula dalam bekas tertutup (dari mana karbon dioksida yang dipancarkan tidak dapat menguap), anda akan mendapat apa yang dipanggil wain berkilauan. Tekanan dalam botol champagne mencapai 4-5 atm; Pada zaman dahulu, ketika memasak champagne, tekanan yang kuat merosot hingga seperempat dari semua botol. Kemudian tekanan karbon dioksida dalam botol mengetahui bagaimana untuk mengira dengan tepat,dan sudah pada 30-an abad ke-20 ia mungkin dapat mengurangkan kerugian kepada 1%.

Sekali dengan karbon dioksida ada kejadian. Pada tahun 1827, di London, di bawah Thames, terowong pertama diletakkan. Akhir kerja itu ditandai dengan acara yang dihadiri oleh 50 orang "sangat penting" dan pemegang saham sebuah syarikat pembinaan dan 120 pekerja. Dengan tradisi, minum champagne. Tetapi, setelah meningkat ke puncak, orang berasa buruk: dengan penurunan tekanan luaran, karbon dioksida mula dikeluarkan dari cecair langsung di perut. Nasib baik, kejatuhan tekanan tidak terlalu besar, jadi semuanya berakhir dengan baik. Dengan cara ini, supaya separuh daripada champagne tidak menumpahkan botol dengan penyumbat yang tersumbat, ia perlu dipanaskan dan tidak tertakluk kepada kejutan tajam: goncang mewujudkan pusat nukleasi dalam wain, yang menyumbang kepada pembentukan pesat banyak gelembung gas dengan semua kesan yang dihasilkan.

Kualiti wain adalah syarat yang sangat penting di mana ia "masak". Ini adalah proses kimia yang sangat rumit, manakala wain muda kehilangan ragi dan memperoleh sejambak kompleks. Pengoksidaan pigmen dan tanin dengan oksigen di udara menjadikan wain merah lebih gelap, dan putih menjadi ambar.Oleh itu, kualiti tong kayu oak di mana wain matang sangat penting: tahap kebolehtelapan udara bergantung kepadanya. Seni winemaker adalah untuk menuangkan wain dari laras ke botol tepat pada waktunya – tidak terlalu awal dan tidak terlambat. Ia biasanya mengambil masa kira-kira dua tahun untuk menghasilkan wain yang baik. Anggur murah berusia dalam tangki simen atau keluli.

Kehidupan wain tidak berhenti walaupun selepas memasuki botol: selama bertahun-tahun ia matang dan tumbuh tua. Walau bagaimanapun, anggur tertua tidak selalu menjadi yang terbaik. Anggur vintaj merah mungkin akan kehilangan kualiti selepas sepuluh tahun penyimpanan, dan putih – selepas lima. Wain diperkaya tahan tempoh yang lebih lama.

Dalam winemaking terdapat kaedah teknologi yang sangat eksotik. Sebagai contoh, dalam pengeluaran sherry Sepanyol, anggur yang dicurahkan ke dalam media dituangkan dengan tanah tempatan yang mengandungi 80-85% gipsum – kira-kira 2 kg setiap tan beri. Wain disimpan dalam tong tertutup longgar, sementara satu setengah meter, filem yis tebal, setengah sentimeter muncul di permukaannya. Ia adalah terima kasih kepada beliau bahawa sherry memperoleh rasa yang aneh dan bau khusus hanya kepadanya.Dan dalam pembuatan wain Madeira disimpan di bilik-bilik yang dipanaskan khas, suhu di mana mencapai 70 ° C, dan terdapat lubang di tutupnya tong. Wain berkualiti tinggi memerlukan beberapa tahun pemanasan. Pemanasan jangka panjang dalam tong kayu oak membawa kepada pengoksidaan tanin yang dikeluarkan dari bekas, serta bahan alkohol, gula dan pewarna. Campuran hasil banyak bahan menentukan kualiti wain ini.

Semasa penapaian alkohol, banyak produk sampingan lain sentiasa terbentuk dalam jumlah yang lebih besar atau lebih rendah, termasuk alkohol yang lebih tinggi. Mereka, serta beberapa sebatian lain, dipanggil minyak fusel; mereka mempunyai bau yang tidak menyenangkan dan rasa dan beracun. Tugas winemaker adalah untuk membatasi pembentukan alkohol yang lebih tinggi dalam batas yang boleh diterima.

Jika wain kering tidak mabuk dalam masa yang singkat, maka ia akan berubah menjadi masam jika ia disimpan untuk masa yang lama (terutamanya dalam botol terbuka). Ini kerana kuman bakteria khas (juga dikenali sebagai kulat asetik) sentiasa ada di udara, yang, masuk ke dalam cecair alkohol, mula membiak di dalamnya, memproses alkohol menjadi asid asetik.Penapaian asid asetik gula digunakan untuk mendapatkan cuka meja.

Kualiti wain ditentukan oleh tasters pakar, yang menilai titik aroma, rasa, tekstur, ketelusan dan petunjuk lain. Pada skala 10 mata yang sama, penarafan tertinggi diberikan kepada wain yang sempurna dalam semua aspek, sedangkan dengan skor 6 wain adalah biasa-biasa saja, tetapi boleh diterima untuk dimakan. Oleh itu, pelbagai jenis wain "memerah" dalam segmen skala 4-mata. Terdapat lebih banyak kaedah bermaklumat. Sebagai contoh, pada skala 100 mata, pengetuk secara berasingan menilai ketelusan, warna, rasa, sejambak, dan petunjuk lain wain. Tetapi dalam mana-mana, penilaian pakar adalah sebahagian besar subjektif: orang yang berbeza merasakan bau atau rasa yang sama secara berbeza. Eksperimen diketahui apabila sukarelawan memberikan penghargaan yang lebih tinggi terhadap wain, yang mereka diberitahu adalah lebih mahal daripada yang lain.

Apa yang kami tulis mengenai wain

Pasukan projek antarabangsa VineRobot di bawah kepimpinan jurutera dari Institut Politeknik Valencia memutuskan untuk mencipta penolong pembantu elektronik. Dia akan menunggang di antara anggur dan tidak dapat menghalang kematangan buahnya.Semasa tahun pertama operasi, adalah mungkin untuk mencipta beberapa penderia dan memasang platform mudah alih yang mampu bergerak secara bebas di sepanjang sempit yang terletak di lereng, mengatasi katil rumpai. Untuk 2015, pemasangan kamera dan sensor telah dirancang.

"Kimia dan Kehidupan" № 2, 2015

Saintis Perancis dan pekerja majalah kami menyiasat pembebasan gas yang dibubarkan dalam champagne dan bir dalam proses menuang. Kerja-kerja ini dilakukan menggunakan teknik-teknik moden (oleh saintis Perancis) dan oleh pemerhatian visual terhadap tingkah laku bir (oleh rakan sekerja kami) dan mempunyai nilai praktikal – ditubuhkan bagaimana untuk mencurahkannya, supaya gas disimpan kurang atau lebih.

"Kimia dan Kehidupan" № 12, 2011

Aroma wain – ciri yang paling penting – dikaitkan dengan bahan kimia tertentu dan campurannya, dan dalam banyak kes bahan-bahan ini telah ditubuhkan. Keterangan Bau adalah masalah yang berasingan, yang untuk Asia harus ditangani dengan berbeza daripada untuk Eropah. Ramai deskriptor aromatik Eropah (istilah-istilah dengan tasters wain mencirikan wain) tidak dapat difahami oleh pengguna China. Sebaliknya, hasrat wain di Asia bermula sejak dahulu, dan dunia Asia mula mencipta bahasa wainnya sendiri.Ia ditulis dalam buku teks Eropah untuk pemula yang suka wain: cabernet sauvignon adalah currant hitam dan lada hijau, sira, atau shiraz – lada hitam dan rempah lain. Di Asia, cabernet sauvignon digambarkan dengan aroma tarikh Cina, plum dan daun teh, dan Sira dengan aroma babi asin, pes kacang merah dan teh melati.

"Kimia dan Kehidupan" № 3, 2014

Pada tahun 2010, 168 botol diekstrak dari Laut Baltik dari kedalaman 50 meter – champagne lebih 170 tahun. Sepanjang tahun-tahun ini, beberapa botol terletak secara mendatar, pada suhu 2-4 ° C, dalam gelap, pada salin rendah (kurang daripada 10 g / kg NaCl), iaitu, hampir dalam keadaan yang ideal untuk penyimpanan. Adakah saya perlu menerangkan bagaimana saintis Perancis dan Jerman bergegas untuk belajar? Mereka belajar dan belajar banyak perkara menarik – sebagai contoh, mereka menambah sirap anggur ke champagne ini untuk menjadikannya lebih manis. Wain dipelihara dengan baik, tiada asid asetik di dalamnya, rasa dan bau tidak sempurna, tetapi agak boleh diterima.

"Kimia dan Kehidupan" № 7, 2015

Seperti yang ditubuhkan oleh saintis Jerman, rasa wain dikaitkan dengan warna pencahayaan. Mereka menjalankan eksperimen di ruang tuisyen penyulingan Allendorf. Bilik itu termasuk cahaya yang tersebar di bawah naungan tertentu, cermin mata hitam dan legap, sehingga warna wain tidak kelihatan.Ternyata paling tidak menyenangkan untuk minum wain (dan peserta diberi pengalaman Riesling yang sama) dalam cahaya hijau dan putih. Sebaliknya, cahaya merah dan biru menjadikan minuman itu sangat enak.

"Kimia dan Kehidupan" № 1, 2010


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: